新型變形機(jī)器人可以讓我們接觸到從未有人踏足的遙遠(yuǎn)世界——包括土星附近的土衛(wèi)六。

 

　　根據(jù)NASA的“變形者(Shapeshifter)”概念計劃，這種微型機(jī)器人能夠以滾動、飛行、漂浮和游泳的方式移動。工程師們目前正在加州NASA噴氣推進(jìn)實驗室的一個機(jī)器人測試場測試這個概念。

 

　　美國宇航局將這個原型描述為“一個精巧的裝置，看起來就像一個無人機(jī)被裝在一個拉長了的倉鼠輪子里”，但這無傷大雅，反正這個機(jī)器人又不是要參加選美。相反，這個設(shè)計的關(guān)鍵就是它可以分成多個組件，每個組件都是一個裝備有螺旋槳的獨立無人機(jī)。噴氣推進(jìn)實驗室的最終計劃是讓這些機(jī)器人組成一個包含12個無人機(jī)的團(tuán)隊，而不僅僅只是簡單地飛行和翻滾。

 

　　在Shapeshifter的設(shè)想中，幾個被稱為“合作機(jī)器人(cobots)”的自主機(jī)器人可以自我組裝成更大的精密裝置。如果有必要的話，cobot(每個裝備一個小螺旋槳的無人機(jī))還可以根據(jù)任務(wù)要求獨立或一起移動。它們的功能可能包括游泳、洞穴探險、在球形表面飛行或滾動。

 

　　Shapeshifter是美國國家航空航天局創(chuàng)新先進(jìn)概念計劃資助的幾個項目之一(該計劃旨在測試在幾十年后可能會對太空探索有用的先進(jìn)想法)。根據(jù)美國宇航局的一份聲明，雖然這些機(jī)器人可以被部署到太陽系內(nèi)部的幾個目的地，但噴氣推進(jìn)實驗室的首席研究員阿里·阿格哈(Ali Agha)認(rèn)為土衛(wèi)六泰坦是最理想的目的地。

 

　　在太空探索歷史上，只有一顆探測器著陸過泰坦，那就是歐洲的惠更斯號探測器，當(dāng)初它搭載的是美國宇航局和歐洲航天局合作的史詩級太空任務(wù)——卡西尼號軌道任務(wù)。在2005年，惠更斯號執(zhí)行了短暫的任務(wù)，加上卡西尼號在2004年到2017年之間進(jìn)行的長期觀測，科學(xué)家們了解到，泰坦是一個非常像地球的世界，而且兩者相似程度還相當(dāng)令人驚訝。在厚厚的橘色云層下，土衛(wèi)六有著和地球一樣的液體循環(huán)，但兩者之間有一個關(guān)鍵的不同：和地球上的液態(tài)水不同，泰坦上流淌的是甲烷和乙烷。

 

　　關(guān)于泰坦，科學(xué)家們?nèi)匀挥泻芏嗟膯栴}想要了解，包括那些可以借助更多表面飛行器來進(jìn)行研究的問題，例如：一些研究人員懷疑火星表面可能會有冰火山(這些冰火山噴發(fā)的是氨或者水，而不是巖漿);也許泰坦上還有一些卡西尼號無法在飛行周期觀察到的小型洞穴。

 

　　Agha在聲明中說：“關(guān)于泰坦表面的成分，我們只掌握了非常有限的信息。我們只知道泰坦可能存在巖石地形，甲烷湖和低溫火山在，但我們并不確定。所以我們想過建造一個能夠穿越不同地形、可以搭載火箭的小型緊湊多功能系統(tǒng)。”

 

　　Agha建議未來的任務(wù)可以攜帶一艘“母艦”到泰坦表面，為cobots提供動力，并攜帶額外的科學(xué)儀器獨立完成工作。cobots甚至可能可以一起把著陸器從一個地方移到另一個地方。
 

美國宇航局加利福尼亞噴氣推進(jìn)實驗室正在測試一種cobots原型。
(圖片來源：cobots)

 

　　Agha說，10個cobots就可以移動惠更斯號大小的著陸器(直徑9英尺，或3米，349公斤)到不同的地方。泰坦的重力比地球更低，大氣密度也比地球更大，這些特性使泰坦成為空中運輸?shù)睦硐胧澜?，這將會為cobots在這個新世界里的探索提供巨大的幫助。

 

　　噴氣推進(jìn)實驗室“變形者”項目的首席科學(xué)家杰森·霍夫加特納(Jason Hofgartner)在同一份聲明中：“通常情況下，最難到達(dá)的一些地方就是對科學(xué)來說最有趣的地方，因為它們可能是最年輕的地方，或者它們所在的區(qū)域并沒有在軌道上得到很好地觀察，變形者非凡的多功能性將會使我們能夠進(jìn)入所有這些具有科學(xué)價值的地方。”

 

　　變形者項目團(tuán)隊計劃在2020年通過NIAC的第二階段篩選申請更多的資金。然而，當(dāng)這個團(tuán)隊為新一輪資金申請做準(zhǔn)備時，NASA早就已經(jīng)為泰坦的旋翼飛行著陸器任務(wù)做著艱苦的研發(fā)工作了，該任務(wù)是一架名為蜻蜓的無人機(jī)，旨在尋找生命蹤跡，計劃于2026年發(fā)射。